Слайд 2Специфика законов в микромире
В физике атома, ядра и элементарных частиц изуча-ются явления,
![Специфика законов в микромире В физике атома, ядра и элементарных частиц изуча-ются](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1160831/slide-1.jpg)
происходящие на очень малых рас-стояниях, очень быстро, при больших скоростях и энергиях, приходящихся на одну частицу.
Характерные размеры:
атом ~ 10-10м (0.1 нанометра, или 1 ангстрем), протон ~ 10-15м = 1 фм (1 фемтометр),
атомное ядро ~ 10-14м = 10 фм (10 фемтометров).
Характерные времена: физика атома ~ 10-8с - 10-11с,
физика ядра и элементарных частиц ~ 10-8с - 10-24с.
Характерные энергии: десятки Эв в физике атома,
миллионы Эв (Мэв) в ядерной физике, миллиарды и триллионы Эв (Гэв и Тэв) в физике элементарных частиц.
Слайд 3Специфика законов в микромире
При больших скоростях и высоких энергиях класси-ческая механика Ньютона
![Специфика законов в микромире При больших скоростях и высоких энергиях класси-ческая механика](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1160831/slide-2.jpg)
перестает быть спра-ведливой, и должна быть заменена релятивистс-кой механикой.
Другой особенностью законов микромира является дискретная структура энергетических спектров атомов, атомных ядер, элементарных частиц. Фун-даментальной константой, характеризующей эту дискретность, является постоянная Планка:
h ≈ 6.6·10-34 Дж·с
Квантовыми свойствами нельзя пренебречь, если малы массы частиц и расстояния между ними, по-этому нам придется изучить некоторые основные законы квантовой теории.
Слайд 4Основные формулы теории относительности
Замедление хода движущихся часов
Лоренцево сокращение длины (Lorentz H.)
![Основные формулы теории относительности Замедление хода движущихся часов Лоренцево сокращение длины (Lorentz H.)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1160831/slide-3.jpg)
Слайд 5Основные формулы теории относительности
Сложение скоростей
![Основные формулы теории относительности Сложение скоростей](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1160831/slide-4.jpg)
Слайд 6Основные формулы теории относительности
Зависимость массы от скорости
Связь между массой и энергией (Einstein
![Основные формулы теории относительности Зависимость массы от скорости Связь между массой и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1160831/slide-5.jpg)
A.)
- полная энергия
- энергия покоя
T = E - E0 - кинетическая энергия
Слайд 7Массы покоя некоторых элементарных частиц
Электрон: me = 9.1·10-31кг = 511кэв = 0.511Мэв
Протон:
![Массы покоя некоторых элементарных частиц Электрон: me = 9.1·10-31кг = 511кэв =](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1160831/slide-6.jpg)
mp = 1.6724·10-27кг = 938.3 Мэв
Нейтрон: mn = 1.6748·10-27кг = 939.6 Мэв
Разность масс нейтрона и протона:
mn - mp = 1.3 Мэв
(Для справки: электрон-вольт: 1Эв = 1.6·10-19 Дж)
Слайд 8Основные формулы теории относительности
Соотношение между энергией и импульсом
![Основные формулы теории относительности Соотношение между энергией и импульсом](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1160831/slide-7.jpg)
Слайд 9Критерии применимости нерелятивистских формул
v << c или T << E0
Если, например, кинетическая
![Критерии применимости нерелятивистских формул v Если, например, кинетическая энергия про-тона равна 1](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1160831/slide-8.jpg)
энергия про-тона равна 1 Мэв, то это много меньше его энергии (массы) покоя, которая равна 938.3 Мэв, поэтому в данном случае мож-но пользоваться нерелятивистскими фор-мулами.
Если же электрон имеет энергию 1 Мэв, то он является релятивистским, т.к. для него T > E0.